淺談液壓馬達(dá)在重型板式給料機(jī)中的應(yīng)用前景

摘 要：重型板式給料機(jī)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置是電機(jī)、聯(lián)軸器（液力偶合器）、減速器、制動(dòng)器。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這種驅(qū)動(dòng)形式面臨著新的挑戰(zhàn)，文章所提到的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)能否在競爭中取得優(yōu)勢(shì)地位，這得從重型板式給料機(jī)的工作特點(diǎn)和各種傳動(dòng)形式的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，比較各自的利弊，決定其取舍。

關(guān)鍵詞：重型板式給料機(jī)；液壓馬達(dá)；驅(qū)動(dòng)裝置；減速器；聯(lián)軸器；液力偶合器

1 重型板式給料機(jī)的主要服役條件

（1）重型板式給料機(jī)共同特點(diǎn)是：用于大型選礦廠破碎分級(jí)站，作為貯料倉向初級(jí)破碎機(jī)連續(xù)給料用。將其布置在初級(jí)破碎的貯料倉下面，在具有一定倉壓的重載工作條件下，其對(duì)物料的粒度、成份的變化、溫度、粘度、冰霜、雨雪的影響都有較大的適應(yīng)性，故其可在惡劣的環(huán)境中完成繁重的工作，且對(duì)有一定傾角的上運(yùn)工況重型板式給料機(jī)也能正常工作。

（2）給料能力大。新重型板式給料機(jī)已達(dá)到4500t/h。

（3）給料粒度大，可用在原料倉，給料粒度可達(dá)1500mm，重型板式給料機(jī)速度低，減速器速比大、扭矩大。

（4）給料速度可調(diào)，滿足系統(tǒng)的合理匹配。

a.淺原料倉存貯物料的多少，受隨機(jī)因素影響較大，無法人為的、較好的控制，這將直接關(guān)系到板式給料機(jī)的給料量，通過調(diào)整板式給料機(jī)的速度來控制其給料量滿足破碎機(jī)的吞吐能力。

b.由于礦石的含礦量不同，造成礦石的硬度也不同，破碎機(jī)的處理能力受礦石硬度影響較大，需通過調(diào)整板式給料機(jī)的速度來控制給料能力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的合理匹配。

2 現(xiàn)有重型板式給料機(jī)各種驅(qū)動(dòng)裝置

（1）最初的重型板式給料機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中減速器是平行軸式，加一對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，并設(shè)有安裝基礎(chǔ)。

（2）1987年從德國引進(jìn)的新重型板式給料機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置是采用行星加直交硬齒面減速器的型式。雖然重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，可與主機(jī)的機(jī)架鉸接在一起構(gòu)成懸掛式，其出軸與主軸采用無鍵聯(lián)接的外用鎖緊盤，使得運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小，且方便了安裝、拆卸與維修；還可以避免工藝布置及土建打地基等一系列麻煩。但是以上兩種驅(qū)動(dòng)裝置都是采用電機(jī)、聯(lián)軸器（液力偶合器）、減速器、制動(dòng)器（逆止器）等一套很復(fù)雜的機(jī)械驅(qū)動(dòng)。

（3）液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)是大負(fù)載啟動(dòng)（達(dá)200%～300%的額定扭矩）；馬達(dá)的慣量小，具有極好的過載保護(hù)，可長時(shí)間過載運(yùn)行，電機(jī)不會(huì)過熱；可頻繁起制動(dòng)，并隨時(shí)正反轉(zhuǎn)，解決堵料問題；馬達(dá)直接安裝在驅(qū)動(dòng)軸上，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，可極大地減輕了驅(qū)動(dòng)軸的負(fù)載和重量，減小了整機(jī)的橫向尺寸和工作空間，不需要支座；抗惡劣環(huán)境；易于安裝和維護(hù)。

我公司1991年給江西德興銅礦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的1.2×9m、1.2×6m的七臺(tái)板式給料機(jī)、2001年為廣西蘋果鋁生產(chǎn)的兩臺(tái)1.5×26m重型板式給料機(jī)、2002年為拉拉銅礦設(shè)計(jì)的2.3×10m重型板式給料機(jī)均采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，到現(xiàn)在生產(chǎn)狀況良好，很少出現(xiàn)故障，不但提高生產(chǎn)率，而且減少了用戶的維修費(fèi)用，操作簡單，低噪音對(duì)操作人員和環(huán)境都有利，用戶很滿意。

3 液壓馬達(dá)型號(hào)的選用及初步計(jì)算

（1）根據(jù)用戶對(duì)板式給料機(jī)提出的技術(shù)參數(shù)：生產(chǎn)能力Q（t/h）、物料堆比重γ（t/m3）、傾角θ（°）算出鏈條牽引力F（N）。

（2）根據(jù)鏈條牽引力F（N）選出合適的鏈條后，確定板式給料機(jī)的給料速度V（m/s），計(jì)算出所需的功率，以及板式給料機(jī)連續(xù)運(yùn)行的扭矩M（N·m）。

（3）選取合適的電機(jī)（此電機(jī)為液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所用的電機(jī)）計(jì)算出板式給料機(jī)所需轉(zhuǎn)速。

（4）按所用功率和該速度下的轉(zhuǎn)速計(jì)算驅(qū)動(dòng)軸的最大扭矩

Mmax（N·m），該扭矩值即為液壓馬達(dá)的選型依據(jù)。例如：板式給料機(jī)連續(xù)運(yùn)行的扭矩135000（N·m），最大扭矩185000（N·m），轉(zhuǎn)速0～2.37（r/min），電機(jī)功率45KW。

（5）液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)有轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、壓力、排量、容積效率、總效率等。根據(jù)樣本可進(jìn)一步選定有三個(gè)型號(hào)的馬達(dá)符合要求。即MB566、MB800、MB1150。它們的額定壓力均為350bar，現(xiàn)計(jì)算各馬達(dá)的連續(xù)工作壓力：

MB566的工作壓力=135000/566=238bar

MB566的最高工作壓力=185000/566=327bar

MB800的工作壓力=135000/800=168bar

MB800的最高工作壓力=185000/800=231bar

MB1150的工作壓力=135000/1150=117bar

MB1150的最高工作壓力=185000/1150=160bar

可以看出三個(gè)馬達(dá)的最高工作壓力均小于350bar，所以均滿足要求，區(qū)別在于工作壓力。如選工作壓力大的馬達(dá)，經(jīng)濟(jì)性好，整機(jī)價(jià)格低。但壓力越大，馬達(dá)壽命越低。所以一般推薦選用工作壓力為150～200bar為液壓馬達(dá)最佳使用，從上面計(jì)算的結(jié)果比較，選型MB800比較合理。

4 液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用前景

液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)具有機(jī)械驅(qū)動(dòng)不可代替的許多優(yōu)點(diǎn)，這是不容懷疑的，但是有人不禁會(huì)問：為什么在我國液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用在板式給料機(jī)上這樣稀少？這是由于以下原因造成的。

（1）液壓馬達(dá)中的液壓元件加工精度要求高、制造難度大，所需設(shè)備及工人的技術(shù)就要求非常高，這樣，生產(chǎn)出來的液壓馬達(dá)在工作壓力才能達(dá)到?jīng)]有滲漏和泄漏現(xiàn)象存在，否則就不能保證設(shè)備所需要的穩(wěn)定的、恒定的壓力。目前國產(chǎn)的液壓元件大多數(shù)在這方面不過關(guān)。

（2）液壓馬達(dá)的檢測(cè)手段也要求非常嚴(yán)格，需要一整套完善的檢測(cè)儀器和壓力試驗(yàn)臺(tái)，目前世界上能生產(chǎn)高質(zhì)量的液壓馬達(dá)的國家并不多。國外生產(chǎn)液壓馬達(dá)的企業(yè)都建有較大規(guī)模的設(shè)備先進(jìn)、精良、完善的檢測(cè)試驗(yàn)室，產(chǎn)品出廠需要嚴(yán)格檢驗(yàn)。

（3）由于上述原因造成液壓馬達(dá)生產(chǎn)的壟斷，產(chǎn)量也有限，其價(jià)格自然就昂貴，具調(diào)查統(tǒng)計(jì)一臺(tái)液壓馬達(dá)價(jià)格相當(dāng)于一臺(tái)中等規(guī)格的板式給料機(jī)整機(jī)的價(jià)格。液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的價(jià)格相當(dāng)于能完成同樣性能的機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的3倍左右。目前，我國應(yīng)用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的板式給料機(jī)用戶，一般是經(jīng)濟(jì)效益比較好的單位，指名要用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，或者是根據(jù)用戶所提技術(shù)參數(shù)選不到合適的減速器而被迫改選為液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。

但是，因?yàn)橐簤厚R達(dá)驅(qū)動(dòng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，隨著我國工業(yè)的騰飛、國民經(jīng)濟(jì)的富強(qiáng)、高端技術(shù)的發(fā)展，液壓馬達(dá)同樣能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，打破液壓馬達(dá)生產(chǎn)的壟斷局面，價(jià)格也會(huì)相應(yīng)降低，從發(fā)展的前景看液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)有逐步取代機(jī)械驅(qū)動(dòng)的趨勢(shì)。